1979年,“旅行者1號(hào)”探測(cè)器在飛掠土衛(wèi)六時(shí),傳回了一組讓科學(xué)家困惑不已的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)顯示,土衛(wèi)六的大氣中存在復(fù)雜的有機(jī)分子,地表還可能存在液態(tài)物質(zhì)。然而,受限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件,科學(xué)家們無法看清土衛(wèi)六的細(xì)節(jié),這根“小刺”便一直扎在天文學(xué)界。
直到2004年,“惠更斯號(hào)”探測(cè)器成功著陸土衛(wèi)六,科學(xué)家們才揭開了這顆神秘衛(wèi)星的面紗。原來,土衛(wèi)六的地表布滿了甲烷湖泊,大氣密度甚至超過了地球。這一發(fā)現(xiàn)立即引發(fā)了新的疑問:如果將土衛(wèi)六移至地球軌道,它能否成為第二個(gè)地球呢?
圍繞這一問題,近十年來,不同研究團(tuán)隊(duì)展開了激烈的討論。有的團(tuán)隊(duì)通過模擬計(jì)算認(rèn)為,土衛(wèi)六在移至地球軌道后,接收到的太陽輻射將增加,甲烷湖泊可能蒸發(fā),大氣成分也會(huì)發(fā)生變化,從而具備成為宜居星球的潛力。然而,另一批研究者卻得出了截然相反的結(jié)論。他們指出,土衛(wèi)六的引力遠(yuǎn)小于地球,即使到達(dá)地球軌道,大氣也會(huì)逐漸散逸到宇宙中,根本無法保留。
為何會(huì)出現(xiàn)如此大的分歧?經(jīng)過深入分析,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),問題可能出在模擬時(shí)設(shè)定的初始條件上。不同團(tuán)隊(duì)對(duì)土衛(wèi)六地表冰層的融化速度假設(shè)不一,有的認(rèn)為冰層會(huì)快速融化成液態(tài)水,有的則認(rèn)為融化速度較慢,這直接導(dǎo)致了模擬結(jié)果的差異。
面對(duì)傳統(tǒng)模擬方法的局限性,科學(xué)家們開始嘗試新的研究思路。去年,一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)改進(jìn)了模擬模型,將土衛(wèi)六的內(nèi)部結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)納入其中。他們發(fā)現(xiàn),之前很多模型都忽略了土衛(wèi)六的內(nèi)部活動(dòng),而實(shí)際上,土衛(wèi)六的內(nèi)核是否仍在運(yùn)動(dòng),會(huì)直接影響其磁場(chǎng),進(jìn)而保護(hù)大氣不被太陽風(fēng)剝離。
在調(diào)整模型參數(shù)的過程中,科學(xué)家們還意外發(fā)現(xiàn)了一個(gè)有趣的現(xiàn)象:如果將土衛(wèi)六巖石層的導(dǎo)熱系數(shù)略微調(diào)低,模擬結(jié)果中大氣保留的時(shí)間就會(huì)大幅延長。這一發(fā)現(xiàn)起初讓科學(xué)家們懷疑是儀器出了問題,但經(jīng)過三次反復(fù)檢查,他們確認(rèn)了這個(gè)參數(shù)對(duì)模擬結(jié)果的重要影響。
隨后,科學(xué)家們進(jìn)行了一項(xiàng)實(shí)驗(yàn),模擬土衛(wèi)六進(jìn)入地球軌道后的變化。在前72小時(shí)內(nèi),數(shù)據(jù)表現(xiàn)正常,地表溫度逐漸上升,甲烷開始蒸發(fā)。然而,到了第73小時(shí),溫度卻突然下降了0.5攝氏度,這與預(yù)期完全相反。面對(duì)這一“異常數(shù)據(jù)”,科學(xué)家們沒有急于推翻實(shí)驗(yàn),而是進(jìn)行了仔細(xì)排查。最終,他們發(fā)現(xiàn)是甲烷蒸發(fā)時(shí)帶走了地表熱量,導(dǎo)致溫度暫時(shí)下降。這一發(fā)現(xiàn)讓科學(xué)家們意識(shí)到,甲烷的蒸發(fā)過程比想象中更為復(fù)雜,它會(huì)反過來影響地表溫度,形成一個(gè)微小的循環(huán)。
在第一階段的實(shí)驗(yàn)中,科學(xué)家們證實(shí)了土衛(wèi)六在移至地球軌道后,地表溫度能夠升至0攝氏度以上,部分冰層會(huì)融化。然而,新的問題也隨之而來:融化的水是否會(huì)與地表的有機(jī)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生對(duì)生命有害的物質(zhì)呢?目前,科學(xué)家們對(duì)此仍一無所知。
即使土衛(wèi)六能夠保留大氣并擁有液態(tài)水,其自轉(zhuǎn)周期與地球的巨大差異也是一個(gè)不容忽視的問題。土衛(wèi)六自轉(zhuǎn)一周需要16天,這意味著其白天和黑夜都會(huì)持續(xù)8天。如此長的晝夜溫差,生物能否適應(yīng)呢?
當(dāng)然,要想讓土衛(wèi)六成為第二個(gè)地球,還面臨著一個(gè)更為現(xiàn)實(shí)的問題:以目前的技術(shù)水平,我們根本無法將如此龐大的天體移至地球軌道。土衛(wèi)六的直徑約為5150公里,質(zhì)量是月球的1.8倍。要推動(dòng)它,所需的能量是一個(gè)天文數(shù)字,目前還沒有任何技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)這一目標(biāo)。
盡管如此,土衛(wèi)六仍然是太陽系中與地球最為相似的星球之一。它擁有水、大氣和復(fù)雜的有機(jī)分子,這些都是生命存在的基礎(chǔ)條件。然而,要想讓土衛(wèi)六成為第二個(gè)地球,我們還需要解開更多的謎團(tuán)。











